(57)【要約】【課題】  熱ラミネート時に電池のシール破壊が生じ難い電池内蔵型ＩＣカードの製造方法を提供する。【解決手段】  本発明のＩＣカードの製造方法は、貫通口７９ａを設けたコアシート７２に、インナシート７３および第１オーバシート７４を重ね合わせて電池収納用キャビティ７９を形成し、そのキャビティ７９に薄型電池１を収容する電池収容工程と、キャビティ７９に蓋をする形で第２オーバシート７５を配置しそれらを上下から加圧および加熱して相互に接着する熱ラミネート工程とを備える。薄型電池１のシール部１１と第２オーバシート７５との間にスペーサ２５を介挿し、そのスペーサ２５を介して加圧力がシール部１１に加わるようにして熱ラミネート工程を行なう。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属集電板（７，８）の外周部に樹脂製の枠状シート部材（２，３）が接着されたシール部（１１）によって内部の気密が保持され、前記シール部（１１）の厚さがそのシール部（１１）に囲われた本体部（１２）の厚さよりも小さく調整されてなる板状の薄型電池（１）が、コアシート（７２，７６）をくり貫いて形成されたキャビティ（７９，７７）に収容されそのキャビティ（７９，７７）に蓋をする形で上部シート（７５）が熱ラミネートされてなるＩＣカード（１００，１０２）において、前記薄型電池（１）のシール部（１１）と前記上部シート（７５）との間に、両者に密接するスペーサ（２５，２９）を介挿したことを特徴とするＩＣカード（１００，１０２）。
【請求項２】
前記薄型電池（１）のシール部（１１）と前記スペーサ（２５，２９）との合計厚さが、前記薄型電池（１）の本体部（１２）の最大厚さ以上に調整されている請求項１記載のＩＣカード（１００，１０２）。
【請求項３】
前記スペーサ（２５）は、前記上部シート（７５）を構成する樹脂および／または前記コアシート（７２）を構成する樹脂、もしくは前記上部シート（７５）と前記コアシート（７２）とを接着するための熱融着性樹脂よりも加熱により軟化しにくい樹脂を主体に構成されたものである請求項１または２記載のＩＣカード（１００）。
【請求項４】
前記スペーサ（２５）は、ゴム弾性を有する高分子材料で構成されたものである請求項１または２記載のＩＣカード（１００）。
【請求項５】
前記スペーサ（２５）は、前記薄型電池（１）のシール部（１１）に沿う枠状の形態を有するものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＩＣカード（１００）。
【請求項６】
前記スペーサ（２９）は、前記上部シート（７５）と前記コアシート（７６）の間に介挿されてそれらに一体に接着されるシート部材であって、前記薄型電池（１）の本体部（１２）の侵入は許容し、前記シール部（１１）の侵入を阻止する大きさの開口（２９ａ）が形成されたものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＩＣカード（１０２）。
【請求項７】
金属集電板（７，８）の外周部に樹脂製の枠状シート部材（２，３）が接着されたシール部（１１）によって内部の気密が保持され、前記シール部（１１）の厚さがそのシール部（１１）に囲われた本体部（１２）の厚さよりも小さく調整されてなる板状の薄型電池（１）が、コアシート（７２）をくり貫いて形成されたキャビティ（７９）に収容されそのキャビティ（７９）に蓋をする形で上部シート（７５）が熱ラミネートされてなるＩＣカード（１０１）において、ゴム弾性を有するシート状のスペーサ（２７）が前記キャビティ（７９）に収まるように寸法調整され、前記薄型電池（１）と前記上部シート（７５）との両者に密着するように介挿されていることを特徴とするＩＣカード（１０１）。
【請求項８】
金属集電板（７，８）の外周部に樹脂製の枠状シート部材（２，３）が接着されたシール部（１１）によって内部の気密が保持され、前記シール部（１１）の厚さがそのシール部（１１）に囲われた本体部（１２）の厚さよりも小さく調整されてなる板状の薄型電池（１）を作製する電池作製工程と、
貫通口（７９ａ，７７ａ）を設けたコアシート（７２，７６）に下部シート（８０）を重ね合わせて電池収納用のキャビティ（７９，７７）を形成しそのキャビティ（７９，７７）に前記薄型電池（１）を収容するとともに前記キャビティ（７９，７７）に蓋をする形で上部シート（７５）を配置する電池収容工程と、
前記コアシート（７２，７６）、前記下部シート（８０）および前記上部シート（７５）を上下から加圧加熱して相互に接着する熱ラミネート工程と、を含むＩＣカード（１００，１０２）の製造方法において、
前記薄型電池（１）のシール部（１１）と前記上部シートとの間に予め成形したスペーサ（２５，２９）を介挿し、そのスペーサ（２５，２９）を介して加圧力が前記シール部（１１）に加わるようにして前記熱ラミネート工程を行なうことを特徴とするＩＣカード（１００，１０２）の製造方法。
【請求項９】
前記薄型電池（１）のシール部（１１）と前記スペーサ（２５）との合計厚さを、前記薄型電池（１）の本体部（１２）の最大厚さ以上に調整する請求項８記載のＩＣカード（１００，１０２）の製造方法。
【請求項１０】
前記スペーサ（２５）は、前記上部シート（７５）を構成する樹脂および／または前記コアシート（７２）を構成する樹脂、もしくは前記上部シート（７５）と前記コアシート（７２）とを接着するための熱融着性樹脂よりも加熱により軟化しにくい樹脂を主体に構成されたものであり、前記熱ラミネート工程を、前記上部シート（７５）と前記コアシート（７２）とが接着し前記スペーサ（２５）が溶融しない温度範囲で行なう請求項８または９記載のＩＣカード（１００）の製造方法。
【請求項１１】
前記スペーサ（２５）は、ゴム弾性を有する高分子材料で構成されたものである請求項８または９記載のＩＣカード（１００）の製造方法。
【請求項１２】
前記スペーサは、前記薄型電池（１）のシール部（１１）に沿う枠状の形態を有するものである請求項８ないし１１のいずれか１項に記載のＩＣカード（１００）の製造方法。
【請求項１３】
前記薄型電池（１）の本体部（１２）の侵入は許容し、前記シール部（１１）の侵入を阻止する大きさの開口（２９ａ）が形成されたシート部材を、前記上部シート（７５）と前記コアシート（７６）の間に、それら両者に一体に接着される前記スペーサ（２９）として介挿する請求項８ないし１０のいずれか１項に記載のＩＣカード（１０２）の製造方法。
【請求項１４】
金属集電板（７，８）の外周部に樹脂製の枠状シート部材（２，３）が接着されたシール部（１１）によって内部の気密が保持され、前記シール部（１１）の厚さがそのシール部（１１）に囲われた本体部（１２）の厚さよりも小さく調整されてなる板状の薄型電池（１）を作製する電池作製工程と、
貫通口（７９ａ）を設けたコアシート（７２）に下部シート（８０）を重ね合わせて電池収納用のキャビティ（７９）を形成しそのキャビティ（７９）に前記薄型電池（１）を収容するとともに前記キャビティ（７９）に蓋をする形で上部シート（７５）を配置する電池収容工程と、
前記コアシート（７２）、前記下部シート（８０）および前記上部シート（７５）を上下から加圧加熱して相互に接着する熱ラミネート工程と、を含むＩＣカード（１０１）の製造方法において、
前記キャビティ（７９）に収まる大きさに予め成形したゴム弾性を有するシート状のスペーサ（２７）を、前記薄型電池（１）と前記上部シート（７５）との両者に密着するように介挿し、前記熱ラミネート工程を行なうことを特徴とするＩＣカード（１０１）の製造方法。
【請求項１５】
複数層の樹脂シート（７２，７３，７４，７５）を互いに熱ラミネートしてなるＩＣカード（１００）に使用される薄型電池（１’）であって、金属集電板（７，８）の外周部に樹脂製の枠状シート部材（２，３）が接着されたシール部（１１）を有し、そのシール部（１１）の厚さが該シール部（１１）に囲われた本体部（１２）の厚さよりも小であり、前記シール部（１１）の主表面にスペーサ（２５）が取り付けられており、前記シール部（１１）と前記スペーサ（２５）との合計厚さが、前記本体部（１２）の最大厚さ以上に調整されていることを特徴とするＩＣカード用薄型電池（１’）。
【請求項１６】
前記スペーサ（２５）は、前記シール部（１１）に沿う枠状形態を持った樹脂製のシート部材である請求項１５記載のＩＣカード用薄型電池（１’）。
【請求項１７】
負極活物質（５）としてリチウムまたはリチウム合金、正極活物質（６）として遷移金属の酸化物を使用したリチウム一次電池である請求項１５または１６記載のＩＣカード用薄型電池（１’）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードおよびＩＣカードの製造方法ならびにＩＣカード用薄型電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気カードに代わる記憶媒体として、記憶素子やマイコンを内蔵したＩＣカードが注目を浴びている。情報を保存するため、あるいは演算を実行するための電力の供給方法としては、電磁誘導による起電力を利用する方式や、内蔵電池により電力を供給する方式が知られている。前者においては、電池の寿命を考慮する必要が無い点で優れるものの、専用のリーダ・ライタが無い場所ではＩＣカードに記憶された情報を確認することができない不便さがある。液晶パネルなどの表示部を設けてこれを動作させるためには、内蔵電池が必要となる。また、上記２通りの電力供給方式を併用することにより、電力を安定供給できるとともにＩＣカードの多機能化を図ることが期待されている。
【０００３】
ＩＣカードに組み込まれる電池は、薄型化が可能なものでなければならない。たとえば、図９および図１０に示す薄型リチウム一次電池１は、金属集電体７，８と樹脂製の枠状シート部材２，３とで構成した電極槽内をセパレータ９で仕切り、正極活物質６および負極活物質５を収容した構造を持つ。電池内部への水分の透過が極力小さくなるように、枠状シート部材２，３の厚さは極力小さく調整される。その結果、電池の外周部１１（以下、シール部１１ともいう）に囲われた本体部１２が台地状に盛り上がった形状となる。
【０００４】
一方、ＩＣカードの製造方法としては、複数の樹脂シートを熱ラミネートする方法が一般的である。具体的には、電池、ＩＣモジュール等の内蔵部品を支持するインナシートに、貫通口を有するコアシートを重ねて電池収納用ないしＩＣ収納用のキャビティを形成し、さらに上下からオーバシートを積層してこれらを一体に熱ラミネート（熱圧着）する。
【特許文献１】特開平０５−２６６２６８号公報
【特許文献２】特開平１０−０２４６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の熱ラミネート工程において、電池に大きな圧力が加わってシール破壊が起こり、電極活物質が漏出してしまう場合がある。この不具合は、図９の薄型電池１のように、圧力に弱い部分が厚く形成された電池に発生しやすい。ＩＣカードの熱ラミネート工程は、従来の磁気カードの製造時に比べてプレス条件を低温低圧に設定するが、プレス条件の調整で電池のシール破壊を完全に防ぐことは難しい。
【０００６】
また、ＩＣカードは財布等に入れて持ち運ぶといった実使用時においても、製造時と同様のシール破壊が起こる可能性がある。そのような不具合の発生は、熱ラミネート時のプレス条件の調整では回避できない。
【０００７】
また、コイン電池のように硬質の容器を持たない電池においては、一方の極の活物質が他方の極に移動することに伴う電池形状の変化が比較的大きい。ＩＣカードを使用しているうちに、電池の形状変化がＩＣカードの表面に現れてくることが懸念される。ＩＣカードの機能自体に大きな問題があるわけではないが、美観性が低下する問題がある。そのため、ユーザーからは、電池の形状変化に基づく形状変化の少ない電池内蔵型ＩＣカードが望まれている。
【０００８】
また、たとえば図９，１０の構成を有するリチウム一次電池に関していえば、放電が進むにつれて電池の厚さが減少する。すると、ＩＣカードの製造時にはカード内にしっかりと固定されていたものが、次第にぐらつくようになる。カード内での電池のぐらつきは、カード側の端子と電池の端子との接続信頼性を考えると歓迎できることではない。
【０００９】
以上の問題を鑑み、本発明の１つの目的は、実使用時において電池のシール破壊が生じ難い電池内蔵型ＩＣカードを提供することにある。また、他の１つの目的は、実使用時はもちろんのこと、熱ラミネート時において電池のシール破壊が生じ難い電池内蔵型ＩＣカードの製造方法を提供することにある。また、他の１つの目的は、電池の形状変化に基づく形状変化の少ない美観性に優れる電池内蔵型ＩＣカードと、その製造方法を提供することにある。また、他の１つの目的は、使用開始時から使用終了時まで電池がカード内にしっかり固定された電池内蔵型ＩＣカードと、その製造方法を提供することにある。また、他の１つの目的は、これらのＩＣカードに好適に採用できる薄型電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明のＩＣカードの第１は、金属集電板の外周部に樹脂製の枠状シート部材が接着されたシール部によって内部の気密が保持され、シール部の厚さがそのシール部に囲われた本体部の厚さよりも小さく調整されてなる板状の薄型電池が、コアシートをくり貫いて形成されたキャビティに収容されそのキャビティに蓋をする形で上部シートが熱ラミネートされてなるＩＣカードにおいて、薄型電池のシール部と上部シートとの間に、両者に密接するスペーサを介挿したことを主要な特徴とする。
【００１１】
上記本発明によれば、薄型電池のシール部と上部シートとの間にスペーサを介挿しているので、実使用時においてＩＣカード表面に懸かる圧力がスペーサを介して電池のシール部に及ぶようになり、加圧力が本体部に集中することを防げる。シール部は、厚さ方向の圧力に対しては本体部よりも遥かに強い。したがって、電極活物質から漏出する不具合が防止される。これと同時に、製造時の熱ラミネート工程における、電池のシール破壊の発生も防止される。また、電池のシール部とオーバシートとにスペーサが介在するので、電池がカード内にしっかり固定される。
【００１２】
上記のＩＣカードの製造方法は次のようなものである。すなわち、金属集電板の外周部に樹脂製の枠状シート部材が接着されたシール部によって内部の気密が保持され、シール部の厚さがそのシール部に囲われた本体部の厚さよりも小さく調整されてなる板状の薄型電池を作製する電池作製工程と、貫通口を設けたコアシートに下部シートを重ね合わせて電池収納用のキャビティを形成しそのキャビティに薄型電池を収容するとともにキャビティに蓋をする形で上部シートを配置する電池収容工程と、コアシート、下部シートおよび上部シートを上下から加圧加熱して相互に接着する熱ラミネート工程と、を含むＩＣカードの製造方法において、薄型電池のシール部と上部シートとの間に予め成形したスペーサを介挿し、そのスペーサを介して加圧力がシール部に加わるようにして熱ラミネート工程を行なうことを主要な特徴とする。
【００１３】
上記本発明の方法によれば、熱ラミネート工程において、プレス機からの圧力がスペーサを介してシール部に及ぶようになり、加圧力が本体部に集中することを防げる。シール部は、厚さ方向の圧力に対しては本体部よりも遥かに強い。したがって、電極活物質から漏出する不具合が抑制される。また、これと同時に、ＩＣカードの実使用時における、シール破壊の発生も防止される。また、電池のシール部とオーバシートとにスペーサが介在するので、電池がカード内にしっかり固定される。
【００１４】
なお、同様の効果を得る方法として、電池をキャビティに収容後、溶融樹脂を射出する方法も考え得るが、工程数の増大が必至である上、高価な金型や射出成形装置が必要となり設備コストも嵩む。したがって、本発明のように、予め成形したスペーサを介挿する方法が好適である。
【００１５】
なお、スペーサは薄型電池に予め取り付けておいてもよい。すなわち、本発明のＩＣカード用薄型電池は、複数層の樹脂シートを互いに熱ラミネートしてなるＩＣカードに使用される薄型電池であって、金属集電板の外周部に樹脂製の枠状シート部材が接着されたシール部を有し、そのシール部の厚さが該シール部に囲われた本体部の厚さよりも小であり、シール部の主表面にスペーサが取り付けられており、シール部とスペーサとの合計厚さが、本体部の最大厚さ以上に調整されていることを主要な特徴とする。これによれば、実使用時において電池のシール破壊が生じ難い電池内蔵型ＩＣカードを提供できる。また、そのＩＣカード製造時の熱ラミネート工程においても、電池のシール破壊を効果的に抑制することが可能となる。
【００１６】
また、課題を解決するために本発明のＩＣカードの第２は、金属集電板の外周部に樹脂製の枠状シート部材が接着されたシール部によって内部の気密が保持され、シール部の厚さがそのシール部に囲われた本体部の厚さよりも小さく調整されてなる板状の薄型電池が、コアシートをくり貫いて形成されたキャビティに収容されそのキャビティに蓋をする形で上部シートが熱ラミネートされてなるＩＣカードにおいて、ゴム弾性を有するシート状のスペーサがキャビティに収まるように寸法調整され、薄型電池と上部シートとの両者に密着するように介挿されていることを主要な特徴とする。
【００１７】
上記本発明によれば、スペーサに弾性変形が生じるように、ＩＣカードの熱ラミネート工程を行なうことが可能となる。すると、薄型電池には常時静止荷重が懸かるようになって、ＩＣカード内にしっかりと固定される。また、電池が消耗してその厚さが減少した場合においては、厚さ変化に追随する形でスペーサが弾性復帰するので、電池の厚さ減少がＩＣカードの表面に転写される不具合や、ＩＣカード内で電池がぐらつくといった不具合の発生が抑制される。したがって、使用開始時から使用終了時まで電池がカード内にしっかり固定され、美観性に優れるＩＣカードを実現できる。また、軟質な弾性シートは電池の本体部に懸かる圧力の面内均一化にも寄与するので、熱ラミネート工程における、電池のシール破壊の抑制効果も期待できる。
【００１８】
上記のＩＣカードの製造方法は次のようなものである。すなわち、既に説明した電池作製工程と、電池収容工程と、熱ラミネート工程とを含むＩＣカードの製造方法において、キャビティに収まる大きさに予め成形したゴム弾性を有するシート状のスペーサを、薄型電池と上部シートとの両者に密着するように介挿し、熱ラミネート工程を行なうことを主要な特徴とする。
【００１９】
上記本発明の方法によれば、スペーサに弾性変形が生じるように、ＩＣカードの熱ラミネート工程を行なうことが可能となる。すると、薄型電池には常時静止荷重が懸かるようになる。ゆえに、ＩＣカード内において薄型電池をしっかりと固定できる。軟質な弾性シートは電池の本体部に懸かる圧力の面内均一化にも寄与するので、熱ラミネート工程における、電池のシール破壊の抑制効果も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。図１は本発明のＩＣカード１００の断面模式図、図２はそのＩＣカード１００のブロック図を示している。ＩＣカード１００は、ＩＣモジュール２０、薄型電池１、表示部２２などを備える。ＩＣモジュール２０は、ＩＣチップ、コンデンサなどの電子部品がモジュール化されたものである。薄型電池１は、ＩＣモジュール２０および表示部２２などに電力を供給するものである。また、電磁誘導による電力供給、データの送受信を行なうためのアンテナコイル部を設けることができる（図示省略）。
【００２１】
図１に示すごとく、ＩＣカード１００は、第１オーバシート７４、インナシート７３、コアシート７２および第２オーバシート７５がこの順番に積層され、これらは一体に熱ラミネートされている。ＩＣカード１００の内部には、コアシート７２の一部がくり貫かれることにより、電池収納用キャビティ７９が形成されている。そのキャビティ７９には、薄型電池１が収容されている。薄型電池１は、シール部１１と、シール部１１よりも厚さが大の本体部１２とを備える。カード厚さ方向において、シール部１１と第２オーバシート７５との間には、その両者に密着するようにスペーサ２５が介挿されている。
【００２２】
インナシート７３は、薄型電池１、ＩＣモジュール２０および表示部２２を支持し、電力供給用および信号伝達用の回路が設けられる。インナシート７３と第１オーバシート７４とは、ＩＣカードの製造前から一体のものであってもよい。
【００２３】
オーバシート７４，７５、コアシート７２、インナシート７３を構成する樹脂素材としては、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ−Ｇ（米国イーストマンケミカル社の登録商標）、生分解樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）などの熱可塑性樹脂を好適に使用できる。ＰＶＣは、１４０〜１５０℃で熱融着可能な樹脂であり、カード基材として一般的である。ＰＥＴ−Ｇは、ＰＶＣのように熱融着可能な非結晶性ポリエステル樹脂である。融着温度が１２０〜１３０℃とＰＶＣよりも低い、曲げ・捩り耐久性に優れる、燃焼生成ガスがクリーン、といった多くの有利な特徴を持つ。生分解樹脂は、融着温度が１３０〜１４０℃と比較的低温でありながら、ＰＥＴ−Ｇ同様に焼却処理時に有害ガスの発生がない。さらに、微生物の働きにより、水と二酸化炭素に分解されるため、埋立て処理が可能である。結晶性樹脂であるＰＥＴは熱融着性を有さないので、ホットメルト接着剤などの接着剤を用いることが必要である。具体的には、ＰＥＴシートの片面または両面にホットメルト接着剤層を薄く形成したものを用いることができる。ホットメルト接着剤には、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂を主体とするものを使用できる。なお、以上に示した樹脂には、顔料、難燃剤等の添加剤を適宜加えて使用することができる。
【００２４】
次に、薄型電池１について説明する。図９は薄型電池１の斜視図であり、図１０は図９中のＡ−Ａ断面図である。図９および図１０に示すごとく、薄型電池１は方形板状の形態を有し、セパレータ９と、該セパレータ９により互いに分離された正極活物質６および負極活物質５と、それら活物質５，６をセパレータ９の主面上において包囲する１対のウィンドウフレーム２，３（枠状シート部材）と、セパレータ９との間に活物質５，６を挟む１対の集電板７，８とを備えている。集電板７，８は、当該薄型電池１の外装材を兼ねている。ウィンドウフレーム２，３同士、さらにはウィンドウフレーム２，３と正極および負極の両集電板７，８とが各電極側において互いに接着されることにより、電池内部の気密を保持するシール部１１が形成されている。セパレータ９は、その周縁部が１対のウィンドウフレーム２，３の間に挟持されている。シール部１１に包囲された内側の部分が電池の本体部１２とされる。薄型電池１の第１側（負極側）は、シール部１１と本体部１２とが概ね面一となり、第２側（正極側）が台地形状を呈している。
【００２５】
図１１の拡大断面図に示すように、ウィンドウフレーム２，３は、たとえばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の熱可塑性樹脂で構成された基材２ａ，３ａの両面に、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、酸変性ポリエチレン（ＰＥ−ａ）、酸変性ポリプロピレン（ＰＰ−ａ）等のホットメルト型接着剤層２ｂ，３ｂが形成されたものである。本実施形態では、２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）をエチレン・メタクリル酸共重合体で挟んだ３層構造の樹脂シートを、ウィンドウフレーム２，３に使用している。ＩＳＯ規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  ７８１０）のＩＣカードに使用する薄型電池の場合、ウィンドウフレーム２，３の厚さは、たとえば９０〜１５０μｍとするとよい。ウィンドウフレーム２，３と集電板７，８との接着、ウィンドウフレーム２，３とセパレータ９との接着は、上記接着剤層２ｂ，３ｂを介して行われる。
【００２６】
負極活物質５（第一の電極活物質）には、リチウム金属からなるリチウム薄片を使用することができる。すなわち、薄型電池１は、リチウム一次電池として構成されている。リチウム金属とは、リチウムまたはリチウム合金を意味する。リチウム薄片の厚さは、ＩＳＯ規格のＩＣカードに使用する薄型電池の場合、たとえば５０〜１５０μｍとされる。正極活物質６（第二の電極活物質）には、たとえば６０〜７０質量％の二酸化マンガン粉末と、１〜５質量％のカーボンと、電解質２５〜３５質量％とを含むものを好適に使用できる。
【００２７】
電解液としては、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）などの有機溶媒に、リチウムパークロレート塩（ＬｉＣｌＯ４）、リチウムトリフレート塩（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）などのリチウム塩を溶解させたものを使用できる。セパレータ９は、正極と負極を隔離し且つ電解液が充分浸透する薄い膜状の部材である。具体的にセパレータ９は、ポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂からなる多孔、多層構造を持つシート片である。その厚さは、ＩＳＯ規格のＩＣカードに使用する薄型電池の場合、たとえば２０〜６０μｍとするとよい。
【００２８】
集電板７，８の材質としては、銅、銅合金、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケルおよびニッケル合金からなる良導性金属群から選択される１種を好適に使用することができる。とりわけ、ステンレス鋼は加工性、耐食性、経済性に優れるので好適である。具体的には、オーステナイト系ステンレス鋼として代表的なＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌや、析出硬化系ステンレス鋼として代表的なＳＵＳ６３１の使用が推奨される。
【００２９】
図１に戻り、スペーサ２５について説明する。スペーサ２５は、ＩＣカード１００の表面に懸かる圧力を、薄型電池１の本体部１２に集中することを抑制する機能を持つものである。薄型電池１のシール部１１は、電極活物質を担持していない部分であり、厚さ方向からの圧力に対しては強い。図３は図１の部分拡大図である。図３に示すごとく、薄型電池１のシール部１１とスペーサ２５との合計厚さＤ２は、薄型電池１の本体部１２の最大厚さＤ１以上に調整されている。このようにすると、ＩＣカード１００の第２オーバシート７５に面圧が付与されたとき、薄型電池１のシール部１１に優先的に圧力が加わるようになり、シール部１１の破損防止効果を十分得ることができる。また、上記のようにスペーサ２５の寸法調整を行なうには、キャビティ７９に樹脂を充填する方法では困難なので、予め成形したスペーサ２５を介挿する方法を採用することとなる。
【００３０】
また、スペーサ２５は、オーバシート７４，７５およびコアシート７２を構成する樹脂よりも加熱により軟化しにくい樹脂を主体に構成することができる。そのようにすれば、後述する熱ラミネート工程において、スペーサ２５が溶融ないし軟化することを防げる。ただし、オーバシート７４，７５およびコアシート７２をＰＥＴで構成する場合、各シート間にはホットメルト接着剤層が設けられ、熱ラミネート工程の加熱温度は、そのホットメルト接着剤層の軟化温度によって定まる。よって、スペーサ２５は、ホットメルト接着剤よりも軟化しにくい樹脂で構成することとなる。具体的に、軟化温度が１５０℃未満のホットメルト接着剤を用いる場合には、ポリプロピレン、ＰＥＴ、ポリイミド、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＰＶＣおよびＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等からなる樹脂群より選択される１種をフィルム状に加工し、スペーサ２５とすることができる。なお、樹脂の軟化温度については、ガラス転移温度に概ね等しいものとする。
【００３１】
また、スペーサ２５は、ゴム弾性を有する高分子材料を主体に構成することも可能である。具体的にはシリコーン樹脂など、ＩＣカード１００の製造時の熱ラミネート温度で溶融しないエラストマーを好適に使用できる。スペーサ２５がゴム弾性を持つと、次のような優位な効果を得ることができる。図９および図１０に示したリチウム一次電池（薄型電池１）は、放電によりリチウムが正極側に移動するが、この際、電池の厚さが徐々に減少する傾向を示す。すると、ＩＣカード１００の製造時にはしっかりと固定されていた薄型電池１が、次第にＩＣカード内でぐらつくようになると考えられる。しかしながら、製造時にスペーサ２５に弾性変形を生じさせておけば、薄型電池１の厚さが減少したとしても、その減少分はスペーサ２５が経時的に弾性復帰することで相殺される。ゆえに、カード内での薄型電池１のぐらつきが生じたり、薄型電池１の形状変化がカード表面に転写されたりする不具合が防止される。また、薄型電池１に、厚さ方向の静止荷重が常時付与されると、電極活物質、セパレータおよび金属集電板の相互密着性が高くなり、内部抵抗低減の観点でも有利である。
【００３２】
また、スペーサ２５は、薄型電池１のシール部１１に沿う枠状の形態を有するものであることが望ましい。たとえば、方形状の薄型電池１の対向する２辺にのみ沿ってスペーサを設けることも可能であるが、本実施形態のように、電池１の本体部１２をぐるりと取り囲むようにしてスペーサ２５を配置することにより、今まで説明した有意な効果を最大限に得られるようになる。
【００３３】
また、図３に示すごとく、スペーサ２５はその内周縁が薄型電池１のシール部１１と本体部１２との境界ＨＬに一致するように寸法調整されているとよい。この配置によれば、スペーサ２５が本体部１２に差し掛からないので、本体部１２へのダメージをより効果的に減殺できる。スペーサ２５の外周縁については、当該薄型電池１の外周縁に一致するようにするとよい。あるいは、ＩＣカード１００のキャビティ７９に収まる範囲内にて、薄型電池１の外周縁を超えて外方まで延ばしてもよい。たとえば図４に示すスペーサ２５１は、シール部１１の外周縁を超えて外方まで延びるとともに、シール部１１の側面に沿う形の断面Ｌ字状をなしている。これによれば、より高い固定効果を期待できる。
【００３４】
なお、薄型電池１の本体部１２は、第１側（負極側）においてシール部１１と概ね面一なのでインナシート７３に密着する。第２側（正極側）においても、本体部１２は、第２オーバシート７５に概ね密着している。
【００３５】
ＩＣカード１００は、次のような手順にて作製することができる。その前に、薄型電池１の作製工程について図１２の工程説明図を参照しながら説明する。まず、負極側の集電板７をウィンドウフレーム２に面接触させ、超音波溶着法あるいは熱溶着法によりウィンドウフレーム２の接着剤層を溶融させて、集電板７をウィンドウフレーム２に接着させる（１２−１）。次に、ウィンドウフレーム２と集電板７との組立体を裏返し、集電板７の上に負極活物質であるリチウム薄板５を載置する。さらにリチウム薄板５の上から、セパレータ９をその周縁部がウィンドウフレーム２に面接触するように載置する（１２−２）。このとき、セパレータ９の位置ズレが生じないように、予め接着剤等をセパレータ９もしくはウィンドウフレーム２に塗布しておくことが好ましい。
【００３６】
次に、メタルマスクを用いた厚膜印刷法により、セパレータ９の主面上に正極活物質たるＭｎＯ２含有スラリーを印刷する（１２−３）。そして、予めウィンドウフレーム３に接合させておいた正極側の集電板８をスラリー層６に被せる（１２−４）。最後に、真空雰囲気中、もしくはウィンドウフレーム２，３の間から空気を吸引しながら超音波ホーン５２を集電板８に接触させて、ウィンドウフレーム２，３同士を溶着させることにより薄型電池１が得られる（１２−５）。
【００３７】
薄型電池１を作製する傍ら、図５に示すように、ＩＣモジュール２０、表示部２２および回路を有するインナシート７３、貫通口７９ａを有するコアシート７２、オーバシート７１，７４、スペーサ２５を作製する。コアシート７２の貫通口７９ａは、打ち抜き等により形成することができる。スペーサ２５は、コアシート７２の貫通口７９にちょうど嵌る大きさに調整する。次に、コアシート７２の貫通口７９ａを一方の面側から塞ぐようにして、インナシート７３および第１オーバシート７４からなる下部シート８０をコアシート７２に重ね合わせることにより、電池収納用のキャビティ７９を形成しそのキャビティ７９に薄型電池１を収容する。そして、薄型電池１の上にスペーサ２５を載置するとともに、キャビティ７９に蓋をする形で第２オーバシート７５を配置する（電池収容工程）。図５中では簡単のため、ＩＣモジュール２０および表示部２２とその収容部については省略している。
【００３８】
上記のようにして、薄型電池１およびスペーサ２５の配置と、各シートの丁合いとを行なったのち、コアシート７２、インナシート７３およびオーバシート７１，７４をプレス機により上下から加熱しながら加圧して、各シート同士を相互に接着する（熱ラミネート工程）。この熱ラミネート工程は、スペーサ２５が軟化ないし溶融しない温度範囲に調整しながら行なうことができる。また、熱ラミネート工程は、真空雰囲気で行なうようにしてもよい。以上のようにして、図１に示すＩＣカード１００を得ることができる。
【００３９】
なお、複数のＩＣカードが互いに連結された多数個取りＩＣカードワークを作製し、これをパンチ等で打ち抜いて、個別のＩＣカード１００に分離するという方法を採用することができる。この方法によれば、各樹脂シートの丁合いも容易であり、部品を１つ１つハンドリングする必要性が小さくなるので高い生産性を実現できる。また、図１３および図１４に示すように、スペーサ２５をシール部１１に予め接着しておくことにより、電池収容工程時および熱ラミネート工程時におけるスペーサ２５の位置ズレの問題を回避することが可能なＩＣカード用薄型電池１’を提供できる。すなわち、スペーサ２５の取り付け工程を、図１２に示した薄型電池１の製造工程に組み入れることが可能である。この場合においても、図３で説明したように、シール部１１とスペーサ２５との合計厚さが、本体部１２の合計厚さ以上となるようにスペーサ２５の厚さを調整することが好適である。
【００４０】
（第２実施例）
次に、図６に示すＩＣカード１０１は、ゴム弾性を有するシート状のスペーサ２７を、キャビティ７９にちょうど収まるように寸法調整し、薄型電池１の本体部１２と第２オーバシート７５との両者に密着するように介挿した例である。スペーサ２７の大きさは、本体部１２の略全体に密着するように調整されていることが望ましい。スペーサ２７の構成素材としては、シリコーン樹脂などの適度な耐熱性を有するエラストマーが好適である。耐熱性を有するとは、オーバシート７４，７５、インナシート７３およびコアシート７２を相互に接着してＩＣカード１０１を得るための熱ラミネート温度で溶融しないことを意味する。薄型電池１、オーバシート７４，７５、インナシート７３およびコアシート７２については、既に説明した通りである。
【００４１】
上記のＩＣカード１０１を作製する際の熱ラミネート工程は、オーバシート７４，７５、インナシート７３およびコアシート７２が相互に接着され、スペーサ２７が溶融しない温度範囲で行なうとよい。スペーサ２７は弾性変形を生じ、薄型電池１に静止荷重を付与することとなる。また、軟質なスペーサ２７は、薄型電池１の本体部１２の表面凹凸を吸収し、シール破壊防止に寄与する。なお、スペーサ２７は、薄型電池１に予め取り付けておいてもよい。
【００４２】
（第３実施例）
次に、図７に示すＩＣカード１０２は、薄型電池１の本体部１２の侵入は許容し、シール部１１の侵入を阻止する大きさの開口２９ａが形成されたスペーサシート２９を、第２オーバシート７５とコアシート７６の間に介挿した例である。スペーサシート２９は、第２オーバシート７５とコアシート７６の両者に一体に接着されるシート部材として構成されている。スペーサシート２９の開口周縁部２９ｂは、第１側において薄型電池１のシール部１１に密着し、第２側において第２オーバシート７５に接着されている。換言すれば、コアシート７６とスペーサシート２９とで段付キャビティを形成し、その段付キャビティに薄型電池１を収容させたものと考えることができる。薄型電池１、オーバシート７４，７５およびインナシート７３については前述した通りである。コアシート７６は、スペーサ２９を介挿する都合から、薄型電池１よりも薄く調整されている。
【００４３】
スペーサシート２９は、オーバシート７４，７５、インナシート７３およびコアシート７６と同一の樹脂材料、具体的には前述したようにＰＶＣ、ＰＥＴ−Ｇ、生分解樹脂、ＰＥＴなどの熱可塑性樹脂で構成することができる。すなわち、ＩＣカード１０２の基材と、薄型電池１のシール破損防止に寄与するスペーサとを兼用することができる。
【００４４】
図８は、図７のＩＣカード１０２を作製するための熱ラミネート工程の開始前状態を示す断面模式図である。コアシート７６の厚さは、薄型電池１のシール部１１の厚さよりも大に調整されている。コアシート７６とスペーサシート２９とを合計した厚さは、薄型電池１の最大厚さよりも大である。コアシート７６には薄型電池１が十分に嵌る大きさの開口７７ａが形成され、スペーサシート２９にはコアシート７６の開口７７ａよりも小さい開口２９ａが形成されている。薄型電池１は、これら開口２９ａ，７７ａが一方側から下部シート８０に塞がれることにより形成された段付キャビティ７７に収容されている。スペーサシート２９の開口周縁部２９ｂと薄型電池１のシール部１１との間には、若干の隙間が形成されているが、熱ラミネート工程を進めるにつれて各シートが徐々に軟化し、その厚さが減少する。これにともない、薄型電池１のシール部１１にスペーサ２９の開口周縁部２９ｂが徐々にのしかかってきて、シール部１１に圧力が加わるようになり、薄型電池１の本体部１２に加圧力が集中することが防止される。これにより、電極活物質の漏出を防ぐことができる。
【００４５】
本明細書中において、「主体に」とは、質量％で最も多く含有することを意味する。「真空」とは、大気圧よりも気圧を減じた状態をいう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のＩＣカードの第１実施形態の断面模式図。
【図２】ＩＣカードのブロック図。
【図３】図１の部分拡大図。
【図４】スペーサの変形例を示す断面模式図。
【図５】ＩＣカードの製造手順を説明するための分解斜視図。
【図６】本発明のＩＣカードの第２実施形態の断面模式図。
【図７】本発明のＩＣカードの第３実施形態の断面模式図。
【図８】第３実施形態のＩＣカードの組立前状態を示す断面模式図。
【図９】薄型電池の斜視図。
【図１０】薄型電池の断面図。
【図１１】枠状シート部材の構成を示す拡大断面図。
【図１２】薄型電池の製造工程説明図。
【図１３】ＩＣカード用薄型電池の斜視図。
【図１４】ＩＣカード用薄型電池の断面図。
【符号の説明】
【００４７】
１，１’  薄型電池
２，３  ウィンドウフレーム（枠状シート部材）
５，６  金属集電板
１１  シール部
１２  本体部
２５，２７，２５１  スペーサ
２９  スペーサシート
７２  コアシート
７３  インナシート（下部シート）
７４  第１オーバシート（下部シート）
７５  第２オーバシート（上部シート）
７９  キャビティ
７９ａ  貫通口
１００，１０１，１０２  ＩＣカード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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